POWER5

• Обзор микропроцессора POWER5

  • POWER5 – микропроцессор, разработанный IBM, является улучшенной версией POWER4. 
  • Основные улучшения включают поддержку одновременного многопоточного выполнения (SMT) и встроенный контроллер памяти. 
  • POWER5 имеет два ядра, каждое с одним физическим и двумя логическими потоками, что в общей сложности составляет четыре логических потока. 

• История и технические детали

  • Презентация POWER5 состоялась на конференции Hot Chips в 2003 году. 
  • Более полное описание было представлено на Microprocessor Forum в 2003 году. 
  • POWER5 не продавался открыто и использовался только IBM и их партнерами. 
  • Системы с использованием микропроцессора были представлены в 2004 году. 
  • POWER5 конкурировал на рынке высокопроизводительных серверов, в основном с Intel Itanium 2 и в меньшей степени с Sun Microsystems UltraSPARC IV и Fujitsu SPARC64 V. 
  • В 2005 году он был заменен улучшенной версией POWER5+. 

• Описание и улучшения

  • POWER5 является развитием POWER4 с добавлением двухпоточного выполнения. 
  • Для каждого потока требуется дублирование стека возврата, счетчика программ, буфера инструкций, блока завершения группы и очереди хранения. 
  • Большинство ресурсов, таких как регистровые файлы и исполнительные блоки, являются общими, хотя каждый поток видит свой собственный набор регистров. 
  • POWER5 поддерживает SMT и может отключать его для оптимизации текущей рабочей нагрузки. 
  • Из-за того, что многие ресурсы являются общими для двух потоков, они были увеличены в емкости для компенсации потери производительности. 
  • Количество целочисленных и с плавающей точкой регистров увеличено до 120 каждого, а емкость очереди с плавающей точкой увеличена до 24 записей. 
  • Емкость унифицированного кэша L2 увеличена до 1.875 МБ, а ассоциативность – до 10-way. 
  • Кэширование на уровне L3 было перенесено на пакетную обработку, а емкость кэша увеличена до 36 МБ. 
  • Доступ к кэшу осуществляется через два однонаправленных 128-битных шины, работающих на частоте, равной половине частоты ядра. 
  • Встроенный контроллер памяти поддерживает до 64 ГБ памяти DDR и DDR2, используя высокоскоростные последовательные шины для связи с внешними буферами. 
  • POWER5 содержит 276 миллионов транзисторов и имеет площадь 389 мм2, изготовлен с использованием 0.13 мкм процесса CMOS с восемью слоями медной межсоединений. 
  • POWER5 может быть упакован в двухчиповый модуль (DCM) или многочиповый модуль (MCM). 

• POWER5+

  • POWER5+ – улучшенная версия POWER5, представленная 4 октября 2005 года. 
  • Улучшения включают снижение энергопотребления благодаря использованию более нового процесса производства. 
  • Площадь кристалла уменьшена с 389 мм2 до 243 мм2, а тактовая частота осталась между 1.5 и 1.9 ГГц. 
  • В феврале 2006 года были выпущены версии с тактовой частотой 2.2 ГГц, а затем 2.3 ГГц в июле 2006 года. 
  • POWER5+ доступен в тех же пакетах, что и предыдущие версии POWER5, а также в четырехчиповом модуле (QCM) с двумя POWER5+ и двумя кэшами L3. 

• Продукты и использование

  • IBM использует DCM и MCM POWER5 в своих серверных системах System p и System i, в серверах DS8000 и в высокопроизводительных принтерах Infoprint. 
  • DCM POWER5 используется в высокопроизводительных рабочих станциях IntelliStation POWER 285 от IBM. 
  • Groupe Bull и Hitachi также используют POWER5 в своих серверах и компьютерах SR11000 соответственно. 

• Примечания и ссылки

  • Для получения дополнительной информации см. статьи о IBM System p, Power микропроцессорах, PowerPC и POWER6. 
  • Ссылки на внешние ресурсы и сравнительный анализ POWER5 и Montecito также доступны.